廃棄物を最小限に抑えた効率的なアルキル化反応技術を開発：研究開発の最前線

東京大学は、脱離基を持たない炭化水素原料を用いて、カルボニル基α位での炭素−炭素結合生成反応に成功した。既存の手法で多量に発生していた塩基試薬や脱離基由来の廃棄物を大幅に削減できる。

[MONOist]

　東京大学は2023年10月11日、脱離基を持たない炭化水素原料を用いて、カルボニル基α位での炭素−炭素結合生成反応（アルキル化反応）に成功したと発表した。既存の手法で多量に発生していた塩基試薬や脱離基由来の廃棄物を大幅に削減できる。

研究の概要図［クリックで拡大］ 出所：東京大学

従来のアルキル化反応と今回の反応［クリックで拡大］ 出所：東京大学

　実験では、活性メチレン化合物のマロン酸ジメチルを原料として使用し、不活性アルケンの1-デセンとの反応を検討。有機光触媒として、2、4、5、6-テトラキス（9H-カルバゾール-9-イル）イソフタロニトリル（4CzIPN）とリチウムチオフェノキシド（LiSPh）を用いた場合、青色光照射下でアルキル化反応がスムーズに進行することを確認した。

有機光触媒を用いる不活性アルケンと活性メチレン化合物のアルキル化反応［クリックで拡大］ 出所：東京大学

　また、反応条件を最適化したところ、アセトニトリル（MeCN）-テトラヒドロフラン（THF）混合溶媒の使用が適切であることが分かった。触媒量も、光触媒を0.5mol％、LiSPhを2mol％まで抑えても反応を進行できた。

　この反応は低触媒量で進行し、かつ不活性アルケンに対する活性メチレン化合物の量も小過剰で済むため効率的だ。幅広い原料を利用でき、さまざまな官能基の炭化水素化合物（アルケン）に対して有効で、連続フロー合成も適用できる。

　医薬品の合成実験では、抗炎症、痛風治療薬のブコロームや抗てんかん薬のバルプロ酸ナトリウムを効率的に合成できた。

　今後、医薬品や農薬、機能性化学品の合成において、廃棄物を最小限に抑えた効率的なプロセス開発への応用が期待される。

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